低功耗LED點(diǎn)陣顯示技術(shù)的研究.pdf

1、隨著信息社會的高速發(fā)展，LED顯示屏已逐漸成為平板顯示的主流產(chǎn)品，并越來越廣泛地應(yīng)用到工業(yè)、交通、金融及信息廣告等各行業(yè)。在未來的發(fā)展道路上，LED顯示的新技術(shù)將不斷采用，但總體上說技術(shù)還沒真正成熟，電能損耗過大就是其中的缺陷。
　　 本文提出一種低功耗LED點(diǎn)陣顯示屏的實(shí)現(xiàn)方案，并詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程。采用新型電容限流的LED點(diǎn)陣連線結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動電路，從而降低LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)功耗，并選用高性能、低功耗的8位CMOS微控制

2、器ATmega16作為控制芯片。新型電容限流LED 點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)由PC機(jī)通訊電路、控制電路、驅(qū)動電路、LED點(diǎn)陣屏構(gòu)成。PC機(jī)部分的主要任務(wù)是提取、發(fā)送要顯示漢字的字模點(diǎn)陣，實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的通信；主控電路負(fù)責(zé)接收、更新、存儲以及處理待顯示的信息，刷新顯示EEPROM內(nèi)容，并向LED點(diǎn)陣驅(qū)動電路傳送顯示數(shù)據(jù)；驅(qū)動電路主要負(fù)責(zé)LED點(diǎn)陣的逐行動態(tài)掃描，及掃描控制信號、列數(shù)據(jù)信號的功率驅(qū)動。
　　 論文的主要工作和創(chuàng)新內(nèi)容包括：

3、　　 1.研究了白光LED顯示屏的發(fā)光特性。在恒流驅(qū)動條件下，隨溫度的升高，結(jié)電壓、發(fā)光強(qiáng)度呈線性下降，且其色度學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，發(fā)光顏色總向藍(lán)光漂移。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了GaN基白光LED的最佳額定工作電流。
　　 2.采用電容作為限流元件，設(shè)計了一種新型LED點(diǎn)陣模塊。由于電容的介質(zhì)損耗極小，所以電路的損耗很小。為實(shí)現(xiàn)電容限流，兩只LED采用反向并聯(lián)，利用LED的單向?qū)щ娦?，LED既作為發(fā)光器件，又作為整流元件。
　　

4、 3.設(shè)計了高效率的電容限流LED驅(qū)動方式和控制電路。用電容限流能避免電阻限流所造成的大量電能損耗。為獲得+5V和-5V電壓驅(qū)動，本設(shè)計巧妙采用液晶顯示驅(qū)動芯片CD4054B對74HC595輸出的LED點(diǎn)陣列信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為-5V或+5V的電壓，并通過軟件設(shè)計實(shí)現(xiàn)脈寬可調(diào)的雙極性脈沖驅(qū)動信號。
　　 4.理論計算表明，新型電容限流LED點(diǎn)陣驅(qū)動電路的省電效果明顯。當(dāng)單管LED電流為6.8mA時，一個16×16LED點(diǎn)陣